畢業(yè)論文----組合機(jī)床液壓滑臺(tái)plc控制

1、<p><b>　　摘　　要</b></p><p>　　用于組合機(jī)床上的液壓動(dòng)力滑臺(tái)主要由滑臺(tái)、滑座及液壓缸3部分組成，是完成機(jī)床刀</p><p>　　具進(jìn)給運(yùn)動(dòng)的部件，它利用液壓傳動(dòng)系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)滑臺(tái)向前或向后的運(yùn)動(dòng)：由液壓缸的左</p><p>　　右運(yùn)動(dòng)來(lái)拖動(dòng)滑臺(tái)在滑座上移動(dòng)，再由電氣控制系統(tǒng)控制液壓傳動(dòng)系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)滑臺(tái)的</

2、p><p>　　工作循環(huán)。本文中采用PLC對(duì)組合機(jī)床上的液壓動(dòng)力滑臺(tái)進(jìn)行控制。敘述了有關(guān)PLC在</p><p>　　液壓系統(tǒng)中簡(jiǎn)單應(yīng)用及PLC梯形圖和程序的設(shè)計(jì)方法。</p><p><b>　　。</b></p><p>　　關(guān)鍵詞：液壓滑臺(tái)；PLC；控制系統(tǒng) </p><p><b>

3、;　　目 錄</b></p><p>　　摘 要…………………………………………………………………………………1</p><p>　　引 言..............................................................3</p><p>　　第1章 PLC簡(jiǎn)介...4</p><

4、;p>　　1.1 PLC的產(chǎn)生4</p><p>　　1.2 PLC的定義5</p><p>　　1.3 PLC的主要特點(diǎn)6</p><p>　　1.4 PLC的分類7</p><p>　　1.5 PLC主要功能10</p><p>　　1.6 PLC結(jié)構(gòu)10</p><p&g

5、t;　　1.6.1 中央處理單元11</p><p>　　1.6.2 存儲(chǔ)器11</p><p>　　1.6.3 電源12</p><p>　　1.6.4輸入單元12</p><p>　　1.6.5輸出單元14</p><p>　　1.6.6通訊接口16</p><p>　　1

6、.6.7編程設(shè)備16</p><p>　　1.7 PLC執(zhí)行程序的過程和特點(diǎn)17</p><p>　　1.8 PLC的發(fā)展趨勢(shì)18</p><p>　　第2章 PLC液壓滑臺(tái)控制系統(tǒng)分析20</p><p>　　2.1 液壓系統(tǒng)介紹20</p><p>　　2.2組成液壓系統(tǒng)圖21</p>

7、<p>　　2.3 PLC應(yīng)用設(shè)計(jì)22</p><p>　　2.3.1 PLC的選擇23</p><p>　　2.3.2 PLC的外部接線23</p><p>　　2.3.3程序設(shè)計(jì)24</p><p><b>　　結(jié) 論28</b></p><p>　　參 考 文 獻(xiàn)：

8、29</p><p><b>　　致　　謝30</b></p><p>　　第2章 PLC液壓滑臺(tái)控制系統(tǒng)分析</p><p>　　2.1 液壓系統(tǒng)介紹</p><p>　　（1）快速回路及速度換接回路</p><p>　　因系統(tǒng)要求快進(jìn)快退速度相等，故快進(jìn)時(shí)采用液壓缸差動(dòng)連接的方式，以保證

9、快進(jìn)快退時(shí)的速度基本相等。</p><p>　　由于快進(jìn)、工進(jìn)之間的速度差較大，為減少速度換接時(shí)的液壓沖擊，采用行程閥控制的換接回路。</p><p><b>　　換向回路</b></p><p>　　由工況圖可看出，回路中流量較小，系統(tǒng)的工作壓力也不高，故采用電磁換向閥的換向回路。</p><p><b>　

10、　壓力控制回路 </b></p><p>　　在雙定量泵供油的形式確定后，卸荷和調(diào)壓?jiǎn)栴}都已基本解決，即工進(jìn)時(shí)，低壓泵卸荷，高壓泵工作并由溢流閥調(diào)定其出口壓力。當(dāng)換向閥處于中位時(shí)，高壓泵雖未卸荷，但功率損失并不大。故不再采用卸荷回路，以使油路結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單些。</p><p><b>　　行程終點(diǎn)的控制方式</b></p><p>　　這

11、臺(tái)機(jī)床用于鉆孔（通孔與不通孔）和鏜孔加工，因此要求位置定位精度較高。另外，對(duì)于鏜孔加工，為保證“清跟”（使刀具在工進(jìn)結(jié)束，但尚未退回前，有個(gè)短暫停留—原地回轉(zhuǎn)），在行程終點(diǎn)采用死擋鐵停留的控制方式（即滑臺(tái)碰上死擋鐵后，系統(tǒng)壓力升高，由壓力繼電器發(fā)出信號(hào)，操縱電磁鐵動(dòng)作，使電磁鐵向閥內(nèi)切換）。</p><p>　　上述選則的液壓回路，如圖【2-1】所示。</p><p>　?。╝）雙泵油源

12、 （b）調(diào)速及速度換接回路 （c）換向回路</p><p>　　圖2-1 液壓回路圖</p><p>　　2.2組成液壓系統(tǒng)圖</p><p>　　由圖2-1所示的液壓回路圖組成液壓系統(tǒng)圖，如圖2-2（d）所示，比簡(jiǎn)單的液壓系統(tǒng)多加了單向閥10、二位二通電磁閥11.這是因?yàn)槿魶]有閥10和11，液壓缸便不能自動(dòng)退回原位，即在快退過程中

13、，擋液壓缸移至款進(jìn)與工進(jìn)的轉(zhuǎn)換處時(shí)，行程閥8將恢復(fù)常位（左位），這時(shí)液壓泵的將被閥8的左位戒指（當(dāng)無(wú)閥10時(shí)）或經(jīng)閥10、閥8左位、閥5右位直接流回油箱（當(dāng)有閥10但在通道a、b上無(wú)閥11時(shí)）。</p><p>　　圖2-2（a）位液壓系統(tǒng)的控制電路圖?；_(tái)在原位時(shí)，行程開關(guān)1XK被擋鐵壓動(dòng)，其動(dòng)合觸點(diǎn)閉合，動(dòng)斷觸點(diǎn)斷開；當(dāng)將旋鈕開關(guān)放在“2”位置時(shí)，按動(dòng)按鈕1QA，滑臺(tái)可點(diǎn)動(dòng)向前調(diào)整；若滑臺(tái)不在原位，按動(dòng)1DA

14、，滑臺(tái)可點(diǎn)動(dòng)向后退，直至原位。圖2-2（b）為電磁鐵動(dòng)作順序表。圖2-2（c）為液壓系統(tǒng)的動(dòng)作循環(huán)。</p><p>　　圖2-2 組成液壓系統(tǒng)圖</p><p>　　2.3 PLC應(yīng)用設(shè)計(jì)</p><p>　　以PLC在機(jī)床電控系統(tǒng)中的應(yīng)用為例，說明PLC在液壓系統(tǒng)中簡(jiǎn)單應(yīng)用及PLC梯形圖和程序的設(shè)計(jì)方法。</p><p>　　2.3.1

15、 PLC的選擇</p><p>　　PLC的選擇一般從基本性能，特殊功能和通信連網(wǎng)三個(gè)方面考慮。選擇的基本原則是在滿足控制要求的前提下力爭(zhēng)最好的性能價(jià)格比，并有一定的優(yōu)先性和良好的售后服務(wù)。</p><p>　　由于本設(shè)計(jì)的輸入、輸出信號(hào)較少對(duì)PLC控制功能的要求比較簡(jiǎn)單，故按照選型原則結(jié)合自己所熟悉的機(jī)型，我選用了歐姆龍的CP1H機(jī)型。</p><p>　　圖2-

16、2（d）為液壓系統(tǒng)圖，在該圖中，液壓滑臺(tái)的前進(jìn)、后退分別由電磁鐵1DT、2DT控制，滑臺(tái)快進(jìn)和工進(jìn)由3DT和行程閥8控制。即電氣執(zhí)行元件分別是1DT、2DT和3DT。</p><p>　　具體設(shè)計(jì)【以圖2-2（d）為例】如下。</p><p><b>　　選定滑臺(tái)控制原則</b></p><p>　　選定滑臺(tái)的運(yùn)動(dòng)控制為行程控制，所設(shè)置的行程開

17、關(guān)為：滑臺(tái)原位：1XK;滑臺(tái)變速：3XK;滑臺(tái)終點(diǎn)：YJ。其中，YJ為壓力繼電器觸電信號(hào)。</p><p>　　確定PLC的輸入、輸出信號(hào)及地址編號(hào)如表2-1所列。</p><p>　　表2-1輸入、輸出信號(hào)及地址編號(hào)</p><p>　　2.3.2 PLC的外部接線</p><p>　　PLC的外部接線圖如圖2-3所示。因外接輸入信號(hào)較少

18、，所以使用PLC所帶24V電源做輸入信號(hào)的電源，輸出信號(hào)電源根據(jù)電磁閥的型號(hào)選擇，但要考慮PLC輸出觸點(diǎn)容量。本例中采用220V電磁閥，所以直接接入輸出回路中，若電磁閥的功率較大，還要在線圈兩端上阻容吸收回路，以防浪涌電流對(duì)輸出回路的沖擊。</p><p>　　圖2-3 PLC的外部接線圖</p><p><b>　　2.3.3程序設(shè)計(jì)</b></p>

19、<p>　　首先按啟動(dòng)、保持（運(yùn)行）、停止的基本形式設(shè)計(jì)各自獨(dú)立的運(yùn)動(dòng)控制程序然后再考慮互鎖關(guān)系設(shè)計(jì)出控制梯形圖[圖2-4]和程序編制。</p><p>　　下面對(duì)照[圖2-2（d）]來(lái)說明所示的可編程序控制器的工作原理（工作過程）。當(dāng)“手動(dòng)（點(diǎn)動(dòng)）/自動(dòng)”選擇開關(guān)置1K于手動(dòng)（點(diǎn)動(dòng)）位置時(shí)，00010得電，其常開觸點(diǎn)[圖2-2（a）]中的點(diǎn)2]閉合，常閉觸點(diǎn)[圖2-2（a）中的點(diǎn)1]斷開，梯形圖手動(dòng)程

20、序段有效。這時(shí)，若按下啟動(dòng)按鈕1QA（不松開），00002得電，其常開觸點(diǎn)閉合，使00501、00503得電，即1DT、3DT得電，滑臺(tái)快進(jìn)。當(dāng)滑臺(tái)快進(jìn)到壓下行程開關(guān)3XK時(shí)，00004得電，其常開觸點(diǎn)閉合，使輔助繼電器00601[圖2-2（a）中的2J]得電并自鎖，其常閉觸點(diǎn)斷開，斷開000503，即3DT斷電，液壓油通過調(diào)速閥流回郵箱[圖2-2（d）]，滑臺(tái)轉(zhuǎn)為工進(jìn)。當(dāng)按下1DA時(shí)，00007得電，時(shí)00502得電并自鎖，即2DT得

21、電，同時(shí)斷開00501、00503，使1DT、3DT失電，滑臺(tái)快退。在滑臺(tái)退至原位時(shí)，1XK被壓合，00003得電，其常閉觸點(diǎn)斷開，從而斷開00502，使2DT失電，滑臺(tái)運(yùn)動(dòng)停止。在手動(dòng)調(diào)整程序中，由于滑臺(tái)前進(jìn)（工快與快進(jìn)）為點(diǎn)動(dòng)控制，故未考慮限位保護(hù)。當(dāng)滑臺(tái)工作在自動(dòng)循環(huán)過程時(shí)，將1K置到自動(dòng)位置，[圖2-2</p><p>　　由梯形圖可得液壓系統(tǒng)的PLC控制程序如下：</p><p>

22、;　　LD NOT 00010</p><p><b>　　IL</b></p><p>　　LD 00003</p><p>　　AND 00002</p><p>　　OR

23、 00501</p><p>　　AND NOT 00502</p><p>　　OUT 00501</p><p>　　AND NOT 00601</p><p>　　OUT

24、 00503</p><p>　　LD 00501</p><p>　　AND 00004</p><p>　　OR 00601</p><p>　　AND NOT

25、 00502</p><p>　　OUT 00601</p><p>　　LD 00005</p><p>　　OR 00502</p><p>　　AND NOT

26、 00003</p><p>　　OUT 00502</p><p><b>　　ILC</b></p><p>　　LD 00010</p><p><b>　　IL</b></p><

27、;p>　　LD 00002</p><p>　　AND NOT 00502</p><p>　　OUT 00501</p><p>　　AND NOT 00601

28、 </p><p>　　OUT 00503</p><p>　　

29、LD 00501</p><p>　　AND 00004</p><p>　　OR 00601</p><p>　　AND NOT 00502</p><p>　　OUT

30、 00601</p><p>　　LD 00007</p><p>　　OR 00502</p><p>　　AND NOT 00003</p><p>　　OUT

31、 00502</p><p><b>　　ILC</b></p><p><b>　　END</b></p><p><b>　　結(jié)　　論</b></p><p>　　本文章首先初步介紹了PLC，主要闡明了PLC的一些概念和特點(diǎn)以及其功能等等。

32、讓</p><p>　　大家了解到了PLC是一種數(shù)字運(yùn)算操作的電子系統(tǒng)，它是專為在工業(yè)環(huán)境應(yīng)用而設(shè)計(jì)的，其功能有邏輯控制、定時(shí)控制、計(jì)數(shù)控制等等。</p><p>　　通過圍繞PLC的特點(diǎn)，如可靠性高、靈活性強(qiáng)、使用方便的優(yōu)勢(shì)等這些特點(diǎn)，讓我也了解到PLC目前正處于迅速發(fā)展中，它在漸漸占領(lǐng)工業(yè)控制領(lǐng)域。無(wú)論是從運(yùn)動(dòng)控制到過程控制，還是從單片機(jī)自動(dòng)化到生產(chǎn)線自動(dòng)化乃至生產(chǎn)自動(dòng)化等等，PLC均

33、充當(dāng)著重要的角色，并展現(xiàn)了強(qiáng)勁的態(tài)勢(shì)。</p><p>　　對(duì)于整個(gè)設(shè)計(jì)而言，在了解控制對(duì)象一些基本要求和特點(diǎn)前提下，然后再選擇設(shè)計(jì)中PLC適當(dāng)?shù)男吞?hào)，接著待設(shè)計(jì)一下思路后，再嘗試寫程序，最后得調(diào)試驗(yàn)證程序是否正確。</p><p>　　課題是采用了PLC控制液壓滑臺(tái)這一實(shí)例來(lái)進(jìn)行相應(yīng)的展開的。通過從各方面的選擇以及最后的編寫程序中，來(lái)進(jìn)一步證明PLC在我們現(xiàn)實(shí)當(dāng)中的應(yīng)用。</p&g

34、t;<p>　　在對(duì)PLC最初的介紹，讓大家認(rèn)識(shí)的時(shí)候，文章中利用了一些結(jié)構(gòu)圖，使之更加便于大家的理解。PLC的編程方式在這里就只用了一種方式來(lái)表達(dá)出來(lái)，為了理解起來(lái)比較的方便。</p><p>　　通過這次畢業(yè)設(shè)計(jì)以及對(duì)程序的調(diào)試使我受益頗豐。各項(xiàng)能力都受到了全面的系統(tǒng)的訓(xùn)練，不但擴(kuò)展了視野，還豐富了我的知識(shí)面。當(dāng)然在設(shè)計(jì)過程中會(huì)遇到很多問題，在選的PLC型號(hào)時(shí)出現(xiàn)過困境，以及在編程時(shí)出現(xiàn)多方面的

35、困境，改了又改，但每次的改動(dòng)都是值得學(xué)習(xí)的。通過本次的設(shè)計(jì)讓我真正地學(xué)到了全面的認(rèn)識(shí)。通過學(xué)習(xí)，讓我更進(jìn)一步對(duì)PLC有了新的認(rèn)識(shí)，加深了對(duì)一些比較抽象的理論知識(shí)的理解，在查閱大量相關(guān)資料的同時(shí)，對(duì)當(dāng)前PLC應(yīng)用領(lǐng)域和未來(lái)發(fā)展概貌也有了一定的了解。從而深深體會(huì)到了單單讓我們學(xué)習(xí)課本知識(shí)是遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠的，想要深刻了解，就要勤于思考和學(xué)習(xí)并且要用于實(shí)踐。</p><p>　　在設(shè)計(jì)中離不開我的指導(dǎo)老師還有同學(xué)以及其他老師的

36、熱心幫忙，如果沒有他們的幫忙，這篇文章是很難完成的。</p><p>　　從這篇設(shè)計(jì)中讓我領(lǐng)略到了不管將來(lái)我們要做什么事，我們都得像這樣，認(rèn)真大膽的去做，只有付出了，才會(huì)得到應(yīng)有的回報(bào)。</p><p><b>　　參 考 文 獻(xiàn)</b></p><p>　　[1] 史國(guó)生 . 電氣控制與可編程控制器技術(shù) . 北京：北京工業(yè)出版社，2003 .

37、</p><p>　　[2] 程周 . 電氣控制與PLC原理及應(yīng)用（歐姆龍機(jī)型）第2版 . 電子工業(yè)出版社，2006 .</p><p>　　[3] 戴一平 . 可編程序控制器邏輯控制案例 . 北京:高等教育出版社，2007 .</p><p>　　[4] 魯遠(yuǎn) . PLC機(jī)電控制系統(tǒng)應(yīng)用設(shè)計(jì)技術(shù)方案 . 電子工業(yè)出版社,2006 .</p><

38、p>　　[5] 常文平 . 電氣控制與PLC原理及應(yīng)用 . 西安電子科技大學(xué)出版社,2006 .</p><p>　　[6] 宋伯生 . PLC編程理論算術(shù)及技巧 . 北京：機(jī)械工業(yè)出版社,2006 .</p><p>　　[7] 賈德勝 . PLC應(yīng)用開發(fā)實(shí)用子程序 . 北京：人民郵電出版社,2006 .</p><p>　　[8] 齊從謙、王士蘭等 . P

39、LC技術(shù)及應(yīng)用 . 機(jī)械工業(yè)出版社，2000 .</p><p>　　[9] CX-Programmer操作手冊(cè) .</p><p>　　[10] CP1H編程手冊(cè) .</p><p>　　[11] CP1H用戶手冊(cè) .</p><p>　　[12] PLC網(wǎng)站資料 .</p><p><b>　　致　　謝&

40、lt;/b></p><p>　　本設(shè)計(jì)是在***老師的悉心指導(dǎo)和嚴(yán)格要求下完成的，從課題選擇、方案設(shè)計(jì)到具體排版設(shè)計(jì)和調(diào)試，無(wú)不凝聚著老師的心血和汗水，在這三年的學(xué)習(xí)和生活期間，也始終感受著導(dǎo)師們的精心指導(dǎo)和無(wú)私的關(guān)懷，使我受益匪淺。在此向***老師表示深深的感謝和崇高的敬意。</p><p>　　在論文的寫作過程中，也有教研室老師的指導(dǎo)和鼓勵(lì)，當(dāng)我向他們請(qǐng)求幫助的時(shí)候，老師們能夠

41、很熱心的幫助我，無(wú)私無(wú)求的給予我支持，如果沒有他們，論文我想也是無(wú)法順利完成的。 </p><p>　　還有要感謝我的同學(xué)和朋友們，是他們用最真摯的情感和最實(shí)際的援助，幫我解決一次次的問題，度過一次次的難關(guān)。</p><p>　　最后要感謝的是我的家人，是他們的期望和支持讓我有了不斷進(jìn)取的力量。</p><p>　　即將結(jié)束學(xué)習(xí)的生活，相信等待我的是一片充滿機(jī)遇、風(fēng)